本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領域,具體涉及一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及其制備方法、顯示裝置。
背景技術(shù):
目前常用的平板顯示裝置包括液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display:簡稱LCD)和OLED(Organic Light-Emitting Diode:有機發(fā)光二極管)顯示裝置,不管是液晶顯示裝置還是OLED顯示裝置中均包括有陣列基板,陣列基板中設置有多條柵線和多條數(shù)據(jù)線,柵線和數(shù)據(jù)線交叉設置,限定出像素單元,在每個像素單元中均設置有薄膜晶體管(Thin Film Transistor:簡稱TFT),薄膜晶體管包括三個電極,即柵極、源極和漏極;其中,柵極連接柵線,源極連接數(shù)據(jù)線,漏極連接顯示電極(液晶顯示裝置的像素電極;OLED顯示裝置中OLED器件的陽極)。
在陣列基板的制備工藝中,通常情況下數(shù)據(jù)線是與薄膜晶體管的源極和漏極在一次構(gòu)圖工藝中制備的,但是由于曝光機的精度有限,所以導致所形成的漏極與數(shù)據(jù)線之間的間距受到了限制,從而導致陣列基板上的像素尺寸較大,進而使得陣列基板分辨率受限。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一,提供一種可以有效提高像素分辨率的薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及其制備方法、顯示裝置。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種薄膜晶體管的制備方法,包括:
在基底上方形成半導體材料層,并通過一次構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的有源層和漏極圖案的圖形;
對所述漏極圖案進行退火,以形成薄膜晶體管漏極的圖形。
優(yōu)選的是,在形成所述薄膜晶體管有源層之前還包括:
在基底上通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的柵極的圖形,以及形成柵極絕緣層的步驟。
優(yōu)選的是,在形成所述薄膜晶體管有源層之后還包括:
通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的源極的圖形,所述源極與所述有源層的源極接觸區(qū)連接。
優(yōu)選的是,在形成所述薄膜晶體管的源極的同時還包括:在薄膜晶體管的有源層的漏極接觸區(qū)形成溝道限定塊的圖形,所述溝道限定塊與源極限定所述有源層的溝道區(qū)域。
優(yōu)選的是,在形成所述薄膜晶體管的有源層之后還包括:
形成柵極絕緣層,以及通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的柵極的圖形的步驟。
優(yōu)選的是,所述半導體材料層的材料為非晶硅。
優(yōu)選的是,在形成所述漏極之后還包括:
對所述漏極進行離子注入的步驟。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種陣列基板的制備方法包括上述的薄膜晶體管的制備方法。
優(yōu)選的是,所述陣列基板的制備方法還包括:在形成所述漏極的基底上形成鈍化層,并在所述鈍化層中刻蝕過孔;
通過構(gòu)圖工藝,形成包括顯示電極的圖形。
優(yōu)選的是,在形成所述薄膜晶體管的有源層之后還包括:
通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的源極和與所述源極連接的數(shù)據(jù)線的圖形,所述源極與所述有源層的源極接觸區(qū)連接。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種薄膜晶體管,其包括有源層和漏極;其中,所述漏極與所述有源層二者連接且同層設置;所述漏極的材料為對所述有源層的材料進行退火得到。
優(yōu)選的是,所述薄膜晶體管還包括位于所述有源層的漏極接觸區(qū)上方的溝道限定塊,所述溝道限定塊與源極限定所述有源層的溝道區(qū)域。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種陣列基板,其包括上述薄膜晶體管。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種顯示裝置,其包括上述的陣列基板。
本發(fā)明中所提供的薄膜晶體管的制備方法,將漏極與有源層形成在同一層,而漏極與源極分層設置,也即將漏極與陣列基板上的數(shù)據(jù)線分層設置,從而可以縮小漏極與數(shù)據(jù)線之間的間距,此時可以有效的改善曝光機的精度對陣列基板上像素分辨率的限制。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的實施例1的薄膜晶體管的制備方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明的實施例1的薄膜晶體管的制備方法的步驟三圖;
圖3為發(fā)明的實施例1、2的陣列基板的平面示意圖;
圖4為圖3的A-A'的剖視圖;
圖5為本發(fā)明的實施例1的陣列基板的制備方法的流程圖。
其中附圖標記為:100、基底;1、柵極;11、柵線;2、柵極絕緣層;3、有源層;31、漏極圖案;4、源極;41、數(shù)據(jù)線;5、漏極;6、鈍化層;7、顯示電極。
具體實施方式
為使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。
在此需要說明的是,在以下實施例中構(gòu)圖工藝,可只包括光刻工藝,或,包括光刻工藝以及刻蝕步驟,同時還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預定圖形的工藝;光刻工藝,是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、掩模板、曝光機等形成圖形的工藝。可根據(jù)本發(fā)明中所形成的結(jié)構(gòu)選擇相應的構(gòu)圖工藝。
實施例1:
結(jié)合圖1、3、4所示,本實施例提供一種薄膜晶體管的制備方法,其中,薄膜晶體管可以為頂柵型薄膜晶體管,也可以為底柵型薄膜晶體管。而頂柵型薄膜晶體管和底柵型薄膜晶體管的區(qū)別在于薄膜晶體管的柵極1和有源層3相對位置關(guān)系,其中,頂柵型薄膜晶體管的柵極1位于有源層3上方,底柵型薄膜晶體管的柵極1位于有源層3下方。在本實施例中以制備底柵型薄膜晶體管為例進行說明。該薄膜晶體管的制備方法具體包括如下步驟:
步驟一、在基底100上通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的柵極1的圖形。
在該步驟中,基底100采用玻璃等透明材料制成、且經(jīng)過預先清洗。具體的,在基底100上采用濺射方式、熱蒸發(fā)方式、等離子體增強化學氣相沉積(Plasma Enhanced Vapor Deposition:簡稱PECVD)方式、低壓化學氣相沉積(Low Pressure Chemical Vapor Deposition:簡稱LPCVD)方式、大氣壓化學氣相沉積(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition:簡稱APCVD)方式或電子回旋諧振化學氣相沉積(Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Deposition:簡稱ECR-CVD)方式形成柵金屬薄膜,然后采用掩模板,通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的柵極1的圖形。
其中,柵金屬薄膜的材料為金屬、金屬合金,如:鉬、鉬鈮合金、鋁、鋁釹合金、鈦或銅等導電材料形成。
步驟二、在完成步驟一的基底100上,形成柵極絕緣層2。
在該步驟中,采用等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式或濺射方式在柵極1上方形成柵極絕緣層2。
步驟三、在完成步驟二的基底100上,形成半導體材料層,并通過一次構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的有源層3和漏極圖案31的圖形;對所述漏極圖案31進行退火,以形成薄膜晶體管漏極5的圖形,如圖2所示。
在該步驟中,首先,采用等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式沉積半導體材料層,半導體材料層的材料優(yōu)選為非晶硅;然后,通過一次構(gòu)圖工藝形成有源層3和漏極圖案31的圖形,有源層3和漏極圖案31是一體成型結(jié)構(gòu);接下來,采用微透鏡陣列(Micro Lens Array;MLA)對漏極圖案31進行選擇性激光退火,以使非晶硅的漏極圖案31轉(zhuǎn)變成多晶硅漏極5。
進一步的,為了增強漏極5導電能力還可以包括:對多晶硅漏極5進行離子注入。離子注入方式包括具有質(zhì)量分析儀的離子注入方式、不具有質(zhì)量分析儀的離子云式注入方式、等離子注入方式或固態(tài)擴散式注入方式。
步驟四、在完成步驟三的基底100上,通過構(gòu)圖工藝形成包括薄膜晶體管的源極4的圖形,該源極4與所形成的有源層3的源極接觸區(qū)接觸。其中,在該步驟中還可以在薄膜晶體管的有源層3的漏極接觸區(qū)形成溝道限定塊的圖形,該溝道限定塊與源極4來限定有源層3的溝道。
在該步驟中,采用濺射方式、熱蒸發(fā)方式、等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式形成源漏金屬薄膜,然后采用掩模板,采用一次構(gòu)圖工藝形成薄膜晶體管的源極4以及溝道限定塊的圖形。
其中,源漏金屬薄膜的材料為金屬、金屬合金,如:鉬、鉬鈮合金、鋁、鋁釹合金、鈦或銅等導電材料形成。
至此完成了底柵型薄膜晶體管的制備。若制備頂柵型薄膜晶體管,此時則需要將有源層3和柵極1的制備順序進行調(diào)整。
本實施例中所提供的薄膜晶體管的制備方法,將漏極5與有源層3形成在同一層,而漏極5與源極4分層設置,也即將漏極5與陣列基板上的數(shù)據(jù)線41分層設置,從而可以縮小漏極5與數(shù)據(jù)線41之間的間距,此時可以有效的改善曝光機的精度對陣列基板上像素分辨率的限制。
相應的,結(jié)合圖5所示,在本實施例中還提供了一種陣列基板的制備方法,其包括上述制備薄膜晶體管的步驟。其中,在步驟一中形成柵極1的同時還形成有柵線11的圖形;在步驟四中形成薄膜晶體管源極4的同時還形成有源極4連接的數(shù)據(jù)線41的圖形。之后還包括:
步驟五、在形成步驟四的基底100上,形成鈍化層6,采用一次構(gòu)圖工藝,在鈍化層6中對應著漏極5的區(qū)域形成過孔。
在該步驟中,鈍化層6可采用等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式沉積形成,鈍化層6可采用單層的氧化硅材料或者氧化硅材料、氮化硅材料形成多個子層的疊層。然后,通過構(gòu)圖工藝,形成包括鈍化層6的圖形,并在對應著漏極5的區(qū)域形成鈍化層6過孔。
步驟六、在完成步驟五的基底100上,通過構(gòu)圖工藝形成包括顯示電極7的圖形。其中,如果該陣列基板為液晶顯示裝置中所用的基板時,該顯示電極7為像素電極;如果該陣列基板為OLED顯示裝置中所用的基板時,該顯示電極7為OLED器件的陽極。
在該步驟中,采用濺射方式、熱蒸發(fā)方式或等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式沉積導電金屬膜。其中,導電金屬膜100具有高反射率并且滿足一定的金屬功函數(shù)要求,常采用雙層膜或三層膜結(jié)構(gòu):比如ITO(氧化銦錫)/Ag(銀)/ITO(氧化銦錫)或者Ag(銀)/ITO(氧化銦錫)結(jié)構(gòu);或者,把上述結(jié)構(gòu)中的ITO換成IZO(氧化銦鋅)、IGZO(氧化銦鎵鋅)或InGaSnO(氧化銦鎵錫)。當然,也可以采用具有導電性能及高功函數(shù)值的無機金屬氧化物、有機導電聚合物或金屬材料形成,無機金屬氧化物包括氧化銦錫或氧化鋅,有機導電聚合物包括PEDOT:SS、PANI,金屬材料包括金、銅、銀或鉑。然后,通過構(gòu)圖工藝,形成包括顯示電極7的圖形,顯示電極7通過有機層過孔和鈍化層6過孔與漏極5電連接
如果該陣列基板為OLED顯示裝置中所用的基板時,在上述陣列基板的結(jié)構(gòu)基礎上,進一步制備像素限定層(Pixel Define Layer,簡稱PDL),接著蒸鍍或者涂覆發(fā)光層(Emitting Layer:簡稱EL),最后濺射或蒸鍍形成金屬陰極層,經(jīng)封裝即可形成帶有OLED器件的陣列基板。
實施例2:
本實施例提供一種薄膜晶體管、陣列基板、顯示裝置,其中薄膜晶體管和陣列基板均是采用實施例1中的制備方法制備的。本實施例的顯示裝置包括該陣列基板。
其中,以底柵型薄膜晶體管為例,對本實施例中的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)進行描述。該薄膜晶體管包括:設置在基底上的柵極、位于柵極所在層上方的柵極絕緣層,位于柵極絕緣層上方的有源層和漏極,漏極與有源層二者連接且同層設置;漏極的材料為對有源層材料進行退火得到;位于有源層和漏極所在層上方的源極。
優(yōu)選的,該薄膜晶體管還包括位于有源層的漏極接觸區(qū)上方的溝道限定塊,該溝道限定塊與源極限定有源層的溝道區(qū)域。
其中,顯示裝置可以為液晶顯示裝置或者電致發(fā)光顯示裝置,例如液晶面板、電子紙、OLED面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
本實施例中的顯示裝置具有較高的分辨率。可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。